Generation of neutrino dark matter, baryon asymmetry, and radiation after quintessential inflation
构建了quintessential inflation模型，引入右手中微子和轻标量场，解释了暗物质、重子不对称性和reheating的产生机制。
2022-10-11 hep-ph
MSSM inflaton: SUSY dark matter and LHC
在这次演讲中，我们将讨论如何将暴胀嵌入到标准模型的最小扩展中，其中暴胀子携带标准模型电荷。为了解释宇宙微波背景辐射的温度各向异性，不需要引入一个特定的标量场，所有的成分都存在于一个最小的超对称标准模型中。暴胀子的性质第一次可以直接与粒子唯象学、暗物质和标准模型的重子联系起来。
2008-12-10 hep-ph
Radiation back-reaction during dark-matter freeze-out via metastable bound states
本文利用广义Saha平衡方程研究暗物质冻结中亚稳态束缚态产生辐射的反作用，发现辐射更易热化或红移而非电离或激发束缚态。
2024-06-18 hep-ph
Soft Gluon Radiation in Higgs Boson Production at the LHC
我们研究了在标准模型及其最小超对称扩展下，软胶子对LHC中Higgs产生截面的贡献。这种反应的软胶子辐射效应与Drell-Yan过程有许多共同的特征，但产生于纯胶子初态的最低阶。我们提供了一个传统的软胶子再确认形式主义的扩展，包括一类新的贡献，我们认为是普遍的，并恢复这些和通常的Sudakov效应的所有订单。这些新项的效果是惊人的：只有把它们包括在内，将量子化截面展开到次主导阶，才能在希格斯玻色子玻色子质量的整个范围内，在百分之几的范围内重现精确的结果。我们使用汇总的截面来推导次领先顺序结果及其规模依赖性。此外，我们证明了包括新的贡献，在mammed Drell-Yan过程的重要性。
1997-05-21 hep-ph
Schwarzschild-de Sitter spacetime: the role of Temperature in the emission of Hawking radiation
考虑Schwarzschild-de Sitter（SdS）黑洞，研究了无质量标量场的辐射，这些场可以是与引力最小耦合的，也可以是与引力非最小耦合的.我们使用六种不同的温度，两个黑洞和四个有效的SdS时空，因为这样的背景下的适当温度的问题仍然是有争议的文献。我们研究了它们在宇宙学常数变化下的轮廓，并导出了相应的霍金辐射谱。我们证明，只有少数这些温度可能支持显着的辐射发射。最后，我们计算了每个温度下的总发射率，并表明，非最小的耦合常数的标量场重力也影响的能量发射率的相对大小。
2018-03-05 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational production of matter and radiation during reheating
本文提出仅依靠暴胀子与其他部分的引力相互作用，在再加热阶段通过引力子交换及非最小曲率耦合散射，同时实现暗物质遗迹密度、轻子生成与充分热浴。
2023-09-25 astro-ph.CO hep-ph hep-th
On dark radiation from string moduli decay to ALPs
我们研究弦模衰变为类轴子粒子（ALP）的暗辐射（DR）问题。在KKLT型模稳定模型中，模场的类轴子相预计会解耦，而在LVS型模稳定模型中，一些模场可以保持明亮，并可能构成暗辐射。我们评估最小超对称标准模型（MSSM）粒子和暗辐射更一般的紧化模量衰减。尽管在Δ N_{eff}上收紧了误差条，但我们发现由于大量MSSM衰减模式导致DR的模量分支分数受到一定程度的抑制，因此模量-ALP耦合仅受到轻微约束。我们预计，如果与最轻模量场相关的ALP确实是轻的，那么未来对Δ N_{eff}进行更高精度的CMB实验仍可能发现DR的证据。
2022-04-03 astro-ph.CO hep-ph
Ultraviolet modified photons and anisotropies in the cosmic microwave background radiation
我们讨论了一个最小的正则修改电动力学，以考虑紫外洛伦兹破坏效应。这种修改产生了双折射，从不同的方向旋转偏振平面。这种效应可能在宇宙微波背景辐射的各向异性偏振中被探测到。
2005-10-10 astro-ph gr-qc hep-ph
Warm Inflation, Neutrinos and Dark matter: a minimal extension of the Standard Model
我们证明了在标准模型的最小扩展范围内，在三个右手中微子、三个复标量和规范轻子/B-L U（1）对称性的情况下，可以实现暖暴胀。这个简单的模型可以解决标准模型的所有缺点，这些缺点与广义相对论中的微调无关，具有独特的实验特征，可以在不久的将来进行探索。暴胀子场从U（1）对称性的集体破缺中出现，并与两个右手中微子相互作用，在暴胀期间维持高温辐射浴。该模型的离散交换对称性保护了标量势不受大的热修正的影响，并导致了一个稳定的暴胀子残余物，在后期可以解释暗物质。该模型的一致性和与宇宙微波背景观测的一致性自然会产生质量低于0.1 eV的轻中微子，而热leptogenesis自然发生后，顺利退出通货膨胀进入辐射时代。
2020-12-07 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Gravitational Decays of Secluded Scalars and Graviton Dark Radiation
Tohoku University（东北大学）；KEK（高能加速器研究机构）；University of Tokyo（东京大学）；Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
研究孤立标量场通过引力衰变产生暗辐射，分析其对宇宙热历史的影响，并预测引力波谱。
2026-08-27 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational Portals with Non-Minimal Couplings
我们考虑非最小耦合的影响，曲率的形式$ξ_S S^2 R$，三种类型的标量：希格斯玻色子，暴胀子，和标量暗物质候选人。我们计算这些非最小耦合引力产生的暗物质的丰度，并与最小耦合的类似结果进行比较。我们还计算了在再加热过程中对辐射浴的贡献。主要影响是在再加热期间最高温度的潜在增加。得到了一个与模型无关的极限为$\mathcal{O}(10^{12})$ GeV。对于耦合$ξ_S \gtrsim \mathcal{O}(1)$，这些在最小引力相互作用上占主导地位。
2022-03-03 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Gravitational reheating and superheavy Dark Matter creation after inflation with non-minimal coupling
本文讨论了超重粒子$χ$在暴胀情形下的引力创生，暴胀子$φ$和Ricci曲率$ξφ^2 R/2$之间存在非最小耦合。我们发现，对于大常数$ξ>> 1$，可以有大量的生产粒子$χ$的质量大大超过膨胀哈勃率$H_{infl}$，高达$(a~few) \times ξH_{infl}$，即使他们是共形耦合到重力。我们讨论了两个方案，涉及这些引力产生的粒子$χ$。在第一种情况下，暴胀子与物质扇区只有引力相互作用，粒子$χ$重新加热宇宙。在这幅图中，暴胀子的衰变只归因于宇宙膨胀，并有效地贡献了暗辐射，其可以是可观测的大小。现有的限制暗辐射导致的再加热温度的上限。在第二种情况下，粒子$χ$构成暗物质，如果基本上稳定的话。在这种情况下，他们的典型质量应该在大一统尺度的范围内。
2020-09-30 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Dark Radiation from Inflationary Fluctuations
轻的新矢量玻色子可以通过暴胀过程中的量子涨落在引力作用下产生;如果这些粒子是弱耦合的，并且在宇宙学上是亚稳态的，它们就可以解释观测到的暗物质丰度。然而，在标准模型的最小无异常$U(1)$扩展中，如果至少有一个中微子质量本征态足够轻，这些矢量一般会衰变为中微子。如果这些衰变发生在中微子退耦和CMB冻结之间，那么所产生的辐射能量密度可以在可以改善哈勃张力的水平上对$ΔN_{\rm eff}$做出贡献，并且可以在未来的CMB和遗迹中微子探测实验中发现。由于额外的中微子是由BBN后的矢量衰变产生的，因此这种情况预测在复合时会产生$ΔN_{\rm eff} > 0$，但在BBN期间会产生$ΔN_{\rm eff} = 0$。此外，由于偶然的抵消，对$ΔN_{\rm eff}$的贡献近似与质量无关。
2021-06-07 astro-ph.CO hep-ph
Cosmic dark radiation and neutrinos
普朗克任务对宇宙微波背景（CMB）的新测量大大增加了我们对宇宙的了解。暗辐射是辐射中的一种弱相互作用成分，是我们的宇宙学模型的重要组成部分之一。目前，暗辐射是否存在还是一个悬而未决的问题。例如，通过扩大最小Lambda CDM模型以包括额外的相对论自由度，可以在一定程度上缓解从普朗克数据推断的哈勃常数H_0值与H_0的本地测量值之间的差异。从基础物理学的角度来看，暗辐射也同样有趣。事实上，它很可能是标准模型之外最容易接近的物理学窗口之一。一个例子是地球振荡实验中暗示的无菌中微子也可能是暗辐射的来源，因此宇宙学观测可以用来测试特定的粒子物理模型。在这里，我们回顾了最近的宇宙学结果，包括一个完整的调查暗辐射部门，以提供一个概述的模型，仍然是兼容的新的宇宙学观测。此外，我们更新了宇宙学的中微子物理学和暗辐射特性的约束，重点是数据集之间的紧张关系和参数之间的简并性，可以降低我们的信息或模仿额外的物种的存在。
2013-07-02 astro-ph.CO hep-ph
Gravitational portals in the early Universe
我们考虑在暴胀后的再加热过程中物质和辐射的产生，将我们的注意力仅限于引力相互作用。所考虑的过程是引力子$h_{μν}$的交换，它参与了新产生的辐射浴中暴胀子或粒子的散射。特别是，我们认为重力生产的暗物质（标量或费米子）的热浴以及从散射的暴胀凝聚。我们还考虑了暴胀子散射产生的引力辐射。在后一种情况下，我们还得到了一个最大温度的下限$10^{12}$ GeV的顺序为一个典型的$α-$吸引子的情况下，从$ϕϕ\rightarrow h_{μν} \rightarrow$标准模型领域（占主导地位的生产希格斯玻色子玻色子）。这个较低的引力边界成为再加热温度的有效最高温度，$T_{\rm{RH}} \lesssim 10^9$ GeV。我们考虑的过程都是最小的，因为它们存在于基于爱因斯坦引力的标准模型理论的任何非最小扩展中，并且不能被忽略。我们比较了这些过程中的每一个，以确定它们在辐射和暗物质产生中的相对重要性。
2022-01-26 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Strong gravitational radiation from a simple dark matter model
一个相当小的可能性是，暗物质由自发破缺对称的规范玻色子组成。在这里，我们探索的可能性检测的引力波产生的相变与这种破碎。具体地说，我们专注于基于$SU(2)_D$组的方案，并认为这是一个案例研究未来的引力波天文台与暗物质相变的敏感性。这是因为只有很少的参数，而那些固定残余物密度的参数也决定了建立相变强度的有效势。特别有希望的LISA，甚至爱因斯坦望远镜是超冷暗物质制度，DM质量超过$\mathcal{O}$（100）TeV，我们发现，引力波信号是非常强的。在我们的分析中，我们包括天体物理前景的影响，这是经常被忽略的背景下，相变。
2019-05-29 astro-ph.CO hep-ph
Hawking Radiation Spectra for Scalar Fields by a Higher-Dimensional Schwarzschild-de-Sitter Black Hole
本文研究了标量场在高维Schwarzschild-de-Sitter黑洞引力背景和四维投影背景中的传播。标量场与相应的体或膜标量曲率也有非最小耦合。我们进行了全面的研究，通过推导精确的数值结果的灰体因子，并研究其配置文件中的粒子和时空属性。然后，我们继续推导出霍金辐射光谱的高维Schwarzschild-de-Sitter黑洞，我们研究了体通道和膜通道。我们表明，非最小场耦合，创造了一个有效的质量项的领域，抑制能量发射率，而宇宙学常数假设的双重作用。通过计算体和膜发射的相对能量率和总发射率比，我们证明了大量的额外维度和场耦合值的组合效应使体通道在体-膜能量平衡中占据明显的主导地位。
2016-08-13 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Baryogenesis, dark matter and inflation in the Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model
解释重子不对称性、暗物质和暴胀是一个成功的理论的重要元素，它超越了粒子物理学的标准模型。在本文中，我们探讨了这些问题的次最小超对称标准模型（NMSSM），通过研究的条件，一个强的一阶电弱相变，最轻的超对称粒子（LSP）的丰度，和暴胀驱动的规范不变的平面方向的MSSM的右手平方。我们提出的参数空间区域，可以产生成功的预测宇宙微波背景（CMB）辐射，所观察到的遗物密度的中性伴子LSP，和成功的重子生成的对撞机测量，如最近的希格斯质量约束，分支比罕见的，味道违反衰变，和不可见的Z衰变宽度。我们还探讨了暗物质与氙核的相互作用将落在当前的XENON100和XENON1T和LUX实验的预计限制范围内。
2017-04-22 astro-ph.CO hep-ph
A minimal length versus the Unruh effect
在这封信中，我们研究的辐射测量的加速探测器，耦合到一个标量场，在存在一个基本的最小长度。后者是通过修改动量空间格林函数来实现的。在对探测器进行标定后，我们发现场量子的净通量可以忽略不计，并且没有普朗克谱。我们讨论了可能的解释，这一结果，我们评论的实验影响重离子碰撞和原子系统。
2010-12-20 cond-mat.other gr-qc hep-ph
Instability of de Sitter space under thermal radiation in different vacua
研究了不同真空中热辐射作用下的de Sitter时空不稳定性。我们认为四维dS中标量场的模函数解可以分为入射模和出射模。dS的不同真空通过分配给每个溶液的正频率模式的不同组合来实现。对于最小耦合无质量标量场，我们计算了Unruh真空中模函数和相应的能量动量张量在视界附近的行为，发现当入射（出射）模对热通量有贡献时，视界面积随时间增加（减小）.
2021-09-23 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Can f(R) gravity contribute to (dark) radiation?
我们讨论的可能性，适当的修改重力可以解释我们今天观察到的一些辐射量，除了解释目前的宇宙加速的可能性。我们开始介绍和审查宇宙学重建方法的度量$f(R)$理论的重力，可以被认为是一个简单的修改爱因斯坦的引力尽快$f(R)\neq R$。然后，我们考虑两种可能的$f(R)$模型，这可能会引起（暗）辐射。通过在宇宙学方法中使用普朗克合作2015年数据并通过获得这些模型的物质功率谱来发现对模型的约束。结论是，$f(R)$引力只能对（暗）辐射做出最小的贡献，以避免在最小尺度（$0.01$ Mpc $^{-1}$量级）下偏离观察到的物质功率谱，即，正是那些在辐射主导时期离开视界的尺度。这一结果可能有助于选择可靠的$f(R)$模型。
2015-08-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Inflation Model Selection meets Dark Radiation
我们调查如何通货膨胀模型的选择是受影响的存在下，额外的自由流动的相对论自由度，即暗辐射。我们进行了全面的贝叶斯分析的通货膨胀参数和宇宙学参数考虑再加热自洽。我们计算贝叶斯证据的几个代表性的通货膨胀的情况下，在两个标准的$Λ$ CDM模型和扩展，包括暗辐射参数化的相对论性物种的有效数量$N_\mathrm{eff}$。使用最小的数据集（普朗克低- $\ell$极化，温度功率谱和透镜重建），我们发现，大多数暴胀模型的观测状态是不变的。例外的是潜在的，如幂律膨胀，预测大值的标量光谱指数，只能实现时，$N_\mathrm{eff}$被允许改变。加入重子声学振荡数据和BICEP 2/Keck的B模式数据使幂律暴胀不受欢迎，而加入哈勃常数$H_0$的局部测量使幂律暴胀比最好的单场平台势稍微有利。这说明了$H_0$张力的暗辐射解如何对暴胀模型的选择产生深刻的影响。
2017-02-06 astro-ph.CO hep-ph hep-th
Importance of being nonminimally coupled: Scalar Hawking radiation from regular black holes
研究非最小耦合对正则黑洞霍金辐射的影响，发现其能显著增强或抑制发射光谱，尤其在暗物质候选者中具有重要意义。
2025-11-17 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Minimal Mirror Twin Higgs
在一个具有最大对称希格斯扇区的镜像孪生世界中，标准模型的小层次可以得到显著的缓解，也许可以取代LHC范围以上的截止尺度。我们表明，与观测的一致性要求的Z2宇称交换的标准模型与它的镜子被打破汤川耦合。一个最小的这样的有效场论，只有这个唯一的Z 2破缺，可以在希格斯扇区产生双希格斯机制所必需的Z 2破缺。该理论已经在希格斯衰变、直接暗物质探测和暗辐射中约束和关联信号，所有这些都在可预见的实验范围内，在参数空间的一个区域内，电弱尺度的微调是10- 50%。对于暗物质，既考虑了镜像中子，也考虑了各种自相互作用的镜像原子。本文还讨论了中微子质量信号以及由B-L破缺场的真空期望值可能产生的附加Z2破缺的影响。
2016-11-22 astro-ph.CO hep-ex hep-ph
Quintessential Affleck-Dine baryogenesis with non-minimal couplings
我们提出了一个新的阿弗莱克-戴恩方案的基础上的经典暴胀模型包含一个动力学主导的后暴胀时代和一个非最小耦合$U(1)$场与弱破缺的$B-L$对称性之间的非平凡的相互作用的观察到的重子不对称性的宇宙的产生。与重力的非最小耦合使得在充气期间的Affleck-Dine场较重，并避免产生等曲率波动。在随后的动力学时代，里奇标量改变了符号，阿弗莱克-戴恩场的有效质量项变成了快子。这允许字段动态地获取大的期望值。阿弗莱克-戴恩势的对称性在辐射支配开始时自动恢复，此时里奇标量近似等于零。这种逆相变导致了标量场在其有效势原点附近的相干振荡。位移的阿弗莱克-戴恩场在复平面中的旋转产生非零的$B-L$不对称性，其最终可以通过通常的转移机制转换为重子不对称性。
2018-07-27 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Effective field theory for gravitational radiation in scalar-tensor gravity
一个轻标量自由度，作为可能导致宇宙加速膨胀的自由度，可以在双星系统的螺旋引力波信号中留下可观察到的痕迹。为了研究这些效应，我们将Goldberger和Rothstein的有效场论形式推广到引力的最小标量张量理论。这类模型仍然非常广泛，因为标量与物质的耦合比无质量自旋2场的耦合受的约束要小得多。在大部分的文件，我们专注于共形耦合。使用有效场论的方法，我们讨论了出现违反强等效原理，即使在模型中表现出普遍性的自由降落在微观水平。我们的结果保守动力学的二进制和它的权力发出的引力和标量辐射同意与标准后牛顿形式主义。我们还将它们与最近的工作进行了比较。最后，我们讨论了考虑非正式耦合的影响。
2019-06-25 astro-ph.CO gr-qc hep-ph
Universal horizons and Hawking radiation in nonprojectable 2d Hořava gravity coupled with a non-relativistic scalar field
本文研究了与非相对论性标量场耦合的不可投影二维Hoplanava引力，其中耦合一般是非极小的，形式为$f(ϕ)R$，其中$f(ϕ)$是标量场的任意函数，$ϕ$，$R$表示二维Ricci标量.特别是，我们首先调查的哈密顿结构，并表明，有两个第一类和两个第二类约束，类似于纯引力的情况下，但现在的本地自由度是一个，由于存在的标量场。然后，我们提出了这个耦合系统的各种精确定态解，并发现其中一些解代表黑洞，但现在以宇宙视界作为它们的边界。在这些视界，霍金辐射是热的，其温度与其表面重力成比例，这通常取决于辐射粒子的非线性色散关系，类似于（3+1）维的情况。
2017-10-05 astro-ph.HE gr-qc hep-ph
